Python入门教程-07 列表list

1. 定义

列表(list)是一个有序的集合，包括0个（空列表）或多个元素；列表是用一对中括号把元素括起来（我们后面会介绍用一对圆括号表示的元组tuple、以及一对花括号表示的字典dictionary）。特别之处是，对于一个列表，并不要求其中的每个元素都是相同的数据类型。

2. 示例

接下来我们看几个例子。

>>> null_list = []>>> print null_list[]>>> int_list = [1, 2, 3, 7, 8, 9]>>> int_list[1, 2, 3, 7, 8, 9]>>> str_list = [first, second]Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>NameError: name 'first' is not defined>>> first = "first line">>> str_list = [first, "second line"]>>> str_list['first line', 'second line']>>> mix_objects = [1, "one", 2, "two", [], [3, 4, 5]]>>> mix_objects[1, 'one', 2, 'two', [], [3, 4, 5]]>>> 

以上示例含义不言自明。

3. 列表的一些操作

从本节开始，我们将看到Python面向对象的一些特征，即object.methods(parameters)的使用方法。

3.1 取列表的长度 len(list)

>>> a = []>>> len(a)0>>> >>> a = [1, 2, 3]>>> len(a)3>>> 

3.2 索引 object[index]

前面已经提到，列表是一个有序的集合。因此，和C++、Java一样，可以通过索引来取列表中指定位置的一个元素。而且，Python中，索引号也是从0开始的。

>>> a = [1, 2, 3]>>> len(a)3>>> a = [1, 2, 3]>>> a[0]1>>> a[2]3>>> a[3]Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>IndexError: list index out of range>>> 

接下来，我们先简单运用for循环来遍历一个列表中的每个元素：

flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ cat ./dump_list.py #! /usr/bin/env pythondef dump_list(the_list):the_len = len(the_list)for i in range(the_len):print i, the_list[i]a = [1, "one", 2, "two", [], [7, 8, 9]]dump_list(a)flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ ./dump_list.py 0 11 one2 23 two4 []5 [7, 8, 9]flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ 

或者另外一种遍历方法，也是通常使用的一种遍历方法：

flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ cat ./dump_list.py #! /usr/bin/env pythondef dump_list(the_list):index = 0for i in the_list:print index, iindex = index + 1a = [1, "one", 2, "two", [], [7, 8, 9]]dump_list(a)flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ ./dump_list.py 0 11 one2 23 two4 []5 [7, 8, 9]flying-bird@flyingbird:~/examples/python$ 

注：学习分为被动学习与主动学习。以上代码涉及到我们未介绍过的range()、for循环等用法，为此需要我们去查阅资料去了解其用法。事实上，通过主动查阅、主动学习，是效率最高的一种学习方式。python一个很好的资源: http://docs.python.org

3.3 切片slice

第一次遇到这个术语，可能会觉得很诡异。简单来讲，就是把一个有序对象（这里是列表）切成一片一片的，或按需切自己需要的那一片。在切片的时候，指定起始位置和结束位置即可。

如上所述，0是第一个元素，1是第二个元素，依此类推；另外一种标记方法是，最后一个元素是-1，倒数第二个是-2，依此类推。

如果不指明起始位置，那么就从第一个元素开始切片；类似地，如果不指明结束位置，就是切到最后一个元素。

切片slice语法是 “开始位置 : 结束位置”。

特别需要指出的是，切片出来的原始是包括开始位置，但不包括结束位置，即数学集合意义上的左闭右开。

示例：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> a[1:2][2]>>> a[1:][2, 3, 4, 5, 6]>>> a[1:-1][2, 3, 4, 5]>>> a[:-1][1, 2, 3, 4, 5]>>> a[3:2][]>>> a[100:101][]>>> a[-2:-1][5]>>> 

可以看到，切片出来的仍然是一个列表对象，这和前面的索引(取列表中的一个元素）是不同的。

此外，我们要了解Python的一个术语：不可变对象。先看例子：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> a[1:2][2]>>> a[1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> b = a[1:2]>>> b[2]>>> 

即切片出来的是另外一个list对象，而被切片的list对象是不变的，此谓list对象具有不可变性。

但是，指向一个list对象的变量是可以变化的：

>>> a = [1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> a = a[1:2]>>> a[2]>>> 

即通过给指向一个列表对象的变量，赋值一个新的list对象的时候，这个列表变量的值就改变了。——这和Java对对象的处理方式是一致的。即变量本身没有存储数据，它相当于是一个指针，指向实际的对象。——自然，这是针对对象类型来说的。对于基本数据类型，如整型等，不需要这么复杂的理解。

3.4 连接

使用加号（+）表达式，可以把两个列表的值连接起来。

>>> a = [1, 2, 3]>>> print a + [4, 5, 6][1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> print a[1, 2, 3]>>> a = a + [4, 5, 6]>>> a[1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> 

3.5 追加元素

对应append(element)方法。

加号是把两个列表的元素合并在一起，而追加元素的含义是在一个列表后面新增加一个元素。注意区分两者的含义。

>>> a = [1, 2, 3]>>> b = [4, 5, 6]>>> a + b[1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> a[1, 2, 3]>>> a.append(b)>>> a[1, 2, 3, [4, 5, 6]]>>> b[4, 5, 6]>>> a.append(4)>>> a[1, 2, 3, [4, 5, 6], 4]>>> 

3.6 删除元素

删除元素有两种方法：

• list.pop(index): 删除指定索引位置的元素，索引以0开始；这个方法有返回值，返回被删除的元素；
• list.remove(element)：删除指定的元素（不是索引号）；和pop()的区别是该方法没有返回值；

pop()方法的例子：

>>> a=[1,2,3,4]>>> x = a.pop(0)>>> x1>>> a[2, 3, 4]>>> x = a.pop(3)Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>IndexError: pop index out of range>>> a[2, 3, 4]>>> x1>>> 

remove()方法的例子：

>>> a = [1, 2, 3, 1, 2, 3]>>> x = a.remove(1)>>> x>>> a[2, 3, 1, 2, 3]>>> a.remove(3)>>> a[2, 1, 2, 3]>>> a.remove(33)Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>ValueError: list.remove(x): x not in list>>> a = ["first", "second", "first"]>>> a.remove('first')>>> a['second', 'first']>>> 

说明：最后一个例子在表示字符串的时候，用到了单引号和双引号两种，其目的仅在于复习字符串的不同表示方式，实际项目中，且不可在不同的表示方式之间来回切换。

3.7 排序

对应的方法是sort()方法，按照升序排列。

>>> a = [1,3,2,4,6,5]>>> a.sort()>>> a[1, 2, 3, 4, 5, 6]>>> a = [1, "first", 2, "two"]>>> a.sort()>>> a[1, 2, 'first', 'two']>>> b = a.sort()>>> a[1, 2, 'first', 'two']>>> b>>> a = [1, "first", 2, "two"]>>> a.sort(reverse=True)>>> a['two', 'first', 2, 1]>>> a = [1, "first", 2, "two"]>>> b = sorted(a)>>> a[1, 'first', 2, 'two']>>> b[1, 2, 'first', 'two']>>> 

说明几点：

• a.sort()会改变a的值；
• b = sorted(a): 保持a不变，b是a排序后的取值；
• 缺省按照升序排列，但也可以指定逆序。
  

3.8 反转

顾名思义，就是把列表中的元素倒过来排列。

>>> a=[1,2,3,4]>>> b = a.reverse()>>> a[4, 3, 2, 1]>>> b>>> 

3.9 赋值

>>> a=[1,2,3,4]>>> a[0]=10>>> a[10, 2, 3, 4]>>> 

3.10 判断是否存在指定元素

>>> a = [1, 2, 3, 4]>>> 5 in aFalse>>> 1 in aTrue>>> 

3.11 确定元素在列表中的位置

>>> a = [1, 2, 3, 4]>>> a.index(3)2>>> a.index(1)0>>> a.index(100)Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>ValueError: 100 is not in list>>> 

3.12 把列表转换成字符串

主要使用字符串的join方法：

>>> cur_dir = "/home/flying-bird/examples/python/">>> cur_dirs = cur_dir.split("/")>>> cur_dirs['', 'home', 'flying-bird', 'examples', 'python', '']>>> cur_dir2 = "/".join(cur_dirs)>>> cur_dir2'/home/flying-bird/examples/python/'>>> 

再来一个例子，是IP地址：

>>> ip = "192.168.1.4">>> numbers = ip.split(".")>>> numbers['192', '168', '1', '4']>>> ip_new = ".".join(numbers)>>> ip_new'192.168.1.4'>>> 

当然，在上面的例子中，我们也看到了字符串如何分割成列表。

4. 一些高级用法

4.1 示例1：对列表中的数值进行简单计算

>>> a = [1, 2, 3, 4]>>> b = [i + 1 for i in a]>>> a[1, 2, 3, 4]>>> b[2, 3, 4, 5]>>> c = [i * i for i in a]>>> c[1, 4, 9, 16]>>> 

4.2 示例2：计算列表中每个字符串的长度

>>> a = ["a", "ab", "abc"]>>> lens = [len(i) for i in a]>>> lens[1, 2, 3]>>> 

4.3 示例3：两个列表的元素两两组合

>>> a = ['a', 'b', 'c']>>> b = ['x', 'y', 'z']>>> [i + j for i in a for j in b]['ax', 'ay', 'az', 'bx', 'by', 'bz', 'cx', 'cy', 'cz']>>>

4.4 示例4：使用自定义函数

>>> def my_add(x, y):...     return x + y...>>> >>> >>> a = [1, 2, 3]>>> b = [100, 200, 300]>>> [my_add(i, j) for i in a for j in b][101, 201, 301, 102, 202, 302, 103, 203, 303]>>>

4.5 示例5：对元素进行过滤

>>> a = [1, 2, 3]>>> b = [100, 200, 300]>>> [my_add(i, j) for i in a for j in b if i % 2 != 0][101, 201, 301, 103, 203, 303]>>>>>> [my_add(i, j) for i in a for j in b if i % 2 != 0 and j == 200][201, 203]>>>

5. 一些注意事项

5.1 列表复制

在复制列表时，不能用a=b这种复制方法。使用这种方法，在修改a之后，b也被修改了。和Java类似，这里的复制，实际上是让a和b指向同一个列表对象。

要让复制后，a的修改不影响b，则要把b的值赋给a，且两者指向不同的对象。为此，用下面的方法：a=b[:]。

Python 2.7 (r27:82525, Jul  4 2010, 09:01:59) [MSC v.1500 32 bit (Intel)] on win32Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>> a = [1, 2, 3]>>> b = a>>> b.append(4)>>> b[1, 2, 3, 4]>>> a[1, 2, 3, 4]>>> b=a[:]>>> b[1, 2, 3, 4]>>> b.append(5)>>> b[1, 2, 3, 4, 5]>>> a[1, 2, 3, 4]>>>